为什么科学家认为我们必须尽快在月球上建立时间系统

在月球上建立时间系统,不仅是科学工程,更是为人类太空文明奠基的一步。

也许宇宙中最奇特、最让人费解的现象之一,就是“时间”本身的不稳定性。
例如,在地球上——站在山顶的人,时间其实比山谷中的人流逝得更快一点。

对普通人来说,这几乎没有影响。但对于正在筹备登月计划的科学家而言,这一点点的时间差,却可能带来巨大麻烦。

随着新一轮太空竞赛的升温,美国、中国和其他国家都在为建立月球永久基地做准备。而在月球上,一个地球日的时间比地球上快大约 56 微秒——这看似微不足道,却可能在长时间运行中造成严重的偏差。

因此,美国宇航局(NASA)与国际伙伴正努力建立一个全新的“月球时间系统”
这并非只是创建一个“月球时区”,而是要重新定义计时的方式。NASA戈达德太空飞行中心的导航与计时负责人谢丽尔·格拉姆林(Cheryl Gramling)表示,他们的目标是打造一个“新的时间尺度”,能够准确反映月球上时间流逝更快的事实。

🛰️ 时间问题为何如此关键?

白宫已要求NASA在今年年底前提交月球时间系统的详细方案,并在2026年底前投入使用——那一年,人类也计划时隔半个世纪再度登月。

科学家解释,这个框架对于未来在月球上活动的宇航员至关重要。
当他们驾驶月球车、执行任务、或与地球通信时,必须有一套独立、精准且全球统一的时间体系,否则任务将陷入混乱。

⏳ 时间的“弯曲”:从爱因斯坦说起

自从爱因斯坦提出相对论后,我们才真正理解时间并不是绝对的。
重力会“拖慢”时间流逝——越接近大质量天体,时间越慢。
这意味着,月球因为引力较小,时间会走得更快。

为了让地球上的时间保持一致,科学家部署了数百个原子钟,并通过平均值确定“协调世界时”(UTC)。
而未来的月球时间体系,也将通过类似方式建立,只不过要考虑月球的独特环境与相对论效应。

🧭 宇航员在不同时间中工作

国际空间站上的宇航员仍使用地球时间,因为轨道相对稳定、速度与重力效应互相抵消。
但对于月球任务来说,情况更复杂。
每个探测器、卫星、甚至未来的月球基地,都需要依赖自己的“本地时钟”,并与地球的时间系统保持同步。

科学家计划在月球表面或轨道上安装多台高精度原子钟,组成一个新的计时网络,就像地球上的GPS那样。

💰 月球时钟要多少钱?

一个能够承受太空辐射、温度变化的原子钟,造价可能达到几百万美元。
更便宜的晶体振荡器虽然能短期保持稳定,但在长时间任务中容易出现误差。
科学家们希望两种时钟结合使用——兼顾稳定性与成本。

🌍 从月球到火星:时间的下一站

NASA的新系统被称为 LunaNet,可以理解为“月球版互联网 + 导航系统”。
它将成为所有登月国家共享的标准框架,为月球基地、卫星导航、科研任务提供统一时间。

格拉姆林表示,建立月球时间并非终点,而是一个开始。
如果这套系统成功,人类未来在火星或更远星球建立时间体系就会轻松得多。

本文译自:edition ,由olaola编辑发布

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